PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO DE REDUCCIÓN DE LATENCIA DE VOZ EN UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN INALÁMBRICO DE VOZ/DATOS.

Un procedimiento para reducir la latencia de voz en un sistema de comunicación inalámbrico de voz/datos,

que comprende los pasos de:

operar (302) un codificador de voz (104) en un primer modo de operación en un transmisor (100) midiendo un parámetro operativo de dicho transmisor (100), siendo dicho parámetro operativo proporcional a una latencia entre dicho transmisor (100) y un receptor; operar (304) dicho codificador de voz (104) en un segundo modo de operación si dicho parámetro operativo supera un primer umbral predeterminado.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2001/012659.

Solicitante: QUALCOMM INCORPORATED.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 5775 MOREHOUSE DRIVE SAN DIEGO, CA 92121-1714 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: MAURO, ANTHONY, TOMCIK,JAMES.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G10L19/14
  • H04B7/00 ELECTRICIDAD.H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04B TRANSMISION.Sistemas de radiotransmisión, es decir, utilizando un campo de radiación (H04B 10/00, H04B 15/00 tienen prioridad).
  • H04L1/00 H04 […] › H04L TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION TELEGRAFICA (disposiciones comunes a las comunicaciones telegráficas y telefónicas H04M). › Disposiciones para detectar o evitar errores en la información recibida.
  • H04L29/06 H04L […] › H04L 29/00 Disposiciones, aparatos, circuitos o sistemas no cubiertos por uno solo de los grupos H04L 1/00 - H04L 27/00. › caracterizadas por un protocolo.
  • H04W24/00 H04 […] › H04W REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS (difusión H04H; sistemas de comunicación que utilizan enlaces inalámbricos para comunicación no selectiva, p. ej. extensiones inalámbricas H04M 1/72). › Disposiciones de supervisión, monitorización y de prueba.
  • H04W28/18 H04W […] › H04W 28/00 Tráfico de red o gestión de recursos. › Negociación de parámetros de comunicación inalámbrica.
  • H04W88/06 H04W […] › H04W 88/00 Dispositivos especialmente adaptados para redes de comunicación inalámbricas, p. ej. terminales, estaciones base o dispositivos de punto de acceso. › adaptados para funcionar en múltiples redes, p. ej. terminales multimodo.

PDF original: ES-2375947_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo de reducción de latencia de voz en un sistema de comunicación inalámbrico de voz/datos

Antecedentes de la invención I. Campo de la invención La presente invención se refiere, en general, al campo de las comunicaciones inalámbricas y, más específicamente, a proporcionar un procedimiento y un dispositivo eficientes para reducir la latencia de voz asociada a un sistema de comunicación inalámbrico de voz/datos.

II. Antecedentes El campo de las comunicaciones inalámbricas tiene muchas aplicaciones, incluidos los teléfonos inalámbricos, radiomensajería, bucle local inalámbrico y sistemas de comunicación por satélite. Una aplicación particularmente importante son los sistemas de teléfonos móviles para abonados de móviles. (Según se utiliza en la presente memoria, el término sistemas “móviles” incluye tanto las frecuencias móviles como PCS) . Se han desarrollado varias interfaces inalámbricas para dichos sistemas de telefonía móvil incluido el acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) , acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) , y acceso múltiple por división de código (CDMA) . En relación con ello, se han establecido varios estándares nacionales e internacionales incluido el servicio telefónico móvil avanzado (AMPS) , el sistema global para móviles (GSM) y el estándar interno 95 (IS- 95) . En particular, IS-95 y sus derivados como IS- 95A, IS-95B (a menudo denominados colectivamente como IS-95) , ANSI J-STD-008, IS-99, IS-657, IS-707 y otros, son promulgados por la Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones (TIA) y otros organismos de estandarización conocidos.

Los sistemas de telefonía móvil configurados de acuerdo con el uso del estándar IS-95 emplean técnicas de procesamiento de señal CDMA para proporcionar un servicio telefónico móvil de gran solidez y eficiencia. Un sistema de telefonía móvil ejemplar configurado sustancialmente de acuerdo con el uso del estándar IS-95 se describe en la patente estadounidense nº 5, 103, 459 titulada "System and Method for Generating Signal Waveforms in a CDMA Cellular Telephone System", que es propiedad del concesionario de la presente invención y se incorpora a la presente por referencia. La patente anteriormente mencionada ilustra un procesamiento de señal de transmisión o enlace ascendente en una estación de base CDMA. El receptor ejemplar o procesamiento de señal de enlace inverso en una estación de base se describe en el número de serie de solicitud estadounidense 08/987, 172, presentada el 9 de diciembre de 1997, titulada MULTICHANNEL DEMODULATOR, que es propiedad del concesionario de la presente invención y se incorpora a la presente por referencia. En los sistemas CDMA, resulta fundamental el control de la potencia inalámbrica. Un procedimiento ejemplar del control de potencia en un sistema CDMA se describe en la patente estadounidense nº 5, 056, 109 titulada "Method and Apparatus for Controlling Transmission Power in A CDMA Cellular Mobile Telephone System", que es propiedad del concesionario de la presente invención y se incorpora a la presente por referencia.

Un beneficio principal del uso de una interfaz inalámbrica CDMA es que las comunicaciones se realizan simultáneamente en la misma banda de radiofrecuencia. Por ejemplo, cada unidad de suscriptor móvil (normalmente un teléfono móvil) en un sistema telefónico móvil dado puede comunicarse con la misma estación base transmitiendo una señal de enlace inverso en el mismo espectro de 1, 25 MHz de radiofrecuencia. De forma similar, cada estación base en dicho sistema puede comunicarse con unidades móviles transmitiendo una señal de enlace ascendente sobre otro espectro de 1, 25 MHz de radiofrecuencia.

La transmisión de señales sobre el mismo espectro de radiofrecuencia proporciona varios beneficios, incluido un incremento en la reutilización de frecuencia de un sistema de telefonía móvil y la capacidad de realizar una transferencia suave entre dos o más estaciones base. La creciente reutilización de frecuencias permite que se realice un mayor número de llamadas durante una cantidad dada de espectro. La una transferencia suave es un sólido procedimiento de transición de una unidad móvil entre el área de cobertura de dos o más estaciones base que implica la interfaz simultánea de dos o más estaciones base. (En contraste, la transferencia suave implica finalizar la interfaz con una primera estación base antes de establecer la interfaz con una segunda estación base) . Un procedimiento ejemplar de realizar una transferencia suave se describe en la patente estadounidense nº 5, 267, 261 titulada "Mobile Station Assisted Soft Handoff in a CDMA Cellular Communications System", que es propiedad del concesionario de la presente invención y se incorpora a la presente por referencia.

En virtud de los estándares internos IS-99 y IS-657 (denominados en lo sucesivo, colectivamente, IS-707) , un sistema de comunicaciones de conformidad con IS-95 puede proporcionar servicios de comunicación tanto de voz

como de datos. Los servicios de comunicaciones de datos permiten el intercambio de datos digitales entre un transmisor y uno o más receptores en una interfaz inalámbrica. Los ejemplos del tipo de datos digitales transmitidos normalmente utilizando el estándar IS-707 incluyen archivos informáticos y correo electrónico.

De acuerdo con los estándares IS-95 y IS-707, los datos intercambiados entre un transmisor y un receptor se procesan en paquetes discretos, conocidos de otro modo como paquetes de datos o tramas de datos, o simplemente tramas. Para aumentar la probabilidad de que una trama se transmita satisfactoriamente durante una transmisión de datos, IS-707 emplea un protocolo de enlace de radio (RLP) para seguir la trayectoria de las tramas transmitidas de forma satisfactoria y para realizar una retransmisión de trama cuando una trama no se transmite satisfactoriamente. La retransmisión se realiza hasta tres veces en IS-707 y es responsabilidad de los protocolos de capa superior realizar los pasos adicionales para garantizar la recepción satisfactoria de las tramas.

Recientemente ha surgido la necesidad de transmitir información de audio, como voz, empleando los protocolos de datos de IS-707. Por ejemplo, en un sistema de comunicaciones inalámbricas que emplee técnicas criptográficas, la información auditiva puede ser manipulada y distribuida más fácilmente entre redes de datos codificando información en un transmisor que utiliza un protocolo de datos. En dichas aplicaciones, es deseable mantener el uso de los protocolos de datos existentes para minimizar los cambios en la infraestructura existente. Sin embargo, los problemas se producen al transmitir la voz utilizando un protocolo de datos, debido a la naturaleza de las propiedades de la voz.

Uno de los principales problemas de la transmisión de información de audio empleando un protocolo de datos es el retraso en la transmisión de la información entre un transmisor y un receptor. Dicho retraso, conocido como latencia, puede estar asociado a retransmisiones de tramas inherentes en un protocolo de datos inalámbrico, como RLP, o puede ser debido a la inserción de otra información, como información de señalización, en una transmisión de voz. Los retrasos de más de unos cientos de milisegundos en el habla pueden resultar en una calidad de la voz inaceptable. Al transmitir datos, como archivos informáticos, los retrasos temporales se toleran fácilmente dada la naturaleza en tiempo no real de los datos. Como consecuencia, los protocolos de IS-707 pueden permitirse utilizar el esquema de retransmisión de tramas como se describe anteriormente, que puede resultar en retrasos de transmisión, o un periodo de latencia superior a unos cuantos segundos. Dicho periodo de latencia es inaceptable para transmitir información de voz.

Lo que se necesita es un procedimiento y un dispositivo para minimizar los problemas de latencia. Asimismo, el procedimiento y el dispositivo debe ser retrocompatibles con la infraestructura existente para evitar costosas mejoras a estos sistemas.

Se llama la atención además al documento de DELPRAT ET AL: "Advanced speech transmission techniques for GSM and beyond", VEHICULAR TECHNOLOGY CONFERENCE, 1996. MOBILE TECHNOLOGY FOR THE HUMAN RACE., IEEE 46TH ATLANTA, GA, EE. UU. 28 ABRIL-1 MAYO 1996, NUEVA YORK, NY, EE. UU. , IEEE, EE. UU. , 28 de abril de 1996 (1996-04-28) , páginas 208-212, XP010162378 ISBN: 0-7803-3157-5. El documento describe los desarrollos de codificación del habla en GSM en el momento de la publicación.

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Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para reducir la latencia de voz en un sistema de comunicación inalámbrico de voz/datos, que comprende los pasos de: operar (302) un codificador de voz (104) en un primer modo de operación en un transmisor (100) midiendo un parámetro operativo de dicho transmisor (100) , siendo dicho parámetro operativo proporcional a una latencia entre dicho transmisor (100) y un receptor; operar (304) dicho codificador de voz (104) en un segundo modo de operación si dicho parámetro operativo supera un primer umbral predeterminado.

2. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el paso de operar (302) dicho codificador de voz (104) en un primer modo de operación comprende la operación de dicho codificador de voz en una primera tasa fija de datos.

3. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el paso de operar (302) dicho codificador de voz (104) en un primer modo de operación comprende la operación de dicho codificador de voz en un primer conjunto de tasas de datos.

4. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el paso de operar (304) dicho codificador de voz (104) en un segundo modo de operación comprende la operación de dicho codificador de voz en una primera tasa de datos predefinida.

5. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el paso de operar (304) dicho codificador de voz en un segundo modo de operación comprende la operación de dicho codificador de voz en un primer conjunto de tasas de datos predefinida.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el paso de operar (302) dicho codificador de voz (104) en un primer modo de operación comprende la operación de dicho codificador de voz (104) a una primera tasa de datos fija; y el paso de operar (304) dicho codificador de voz (104) en un segundo modo de operación comprende la operación de dicho codificador de voz a una segunda tasa de datos fija, siendo dicha segunda tasa de datos fija menor que dicha primera tasa de datos fija.

7. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el paso de operar (302) dicho codificador de voz (104) en un primer modo de operación comprende la operación de dicho codificador de voz a un conjunto de tasas de datos; y el paso de operar dicho codificador de voz en un segundo modo de operación comprende la operación de dicho codificador de voz a una tasa fija de datos.

8. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el paso de operar (302) dicho codificador de voz en una tasa fija de datos; y el paso de operar (304) dicho codificador de voz en un segundo modo de operación comprende la operación de dicho codificador de voz en un conjunto de tasas de datos.

9. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el paso de operar (302) dicho codificador de voz en un primer modo de operación comprende la operación de dicho codificador de voz en un primer conjunto de tasas de datos; y el paso de operar (304) dicho codificador de voz en un segundo modo de operación comprende la operación de dicho codificador de voz en un segundo conjunto de tasas de datos.

10. Un aparato para reducir la latencia de voz en un sistema de comunicación inalámbrico de voz/datos, que

comprende: un codificador de voz (104) para codificar la información de audio en tramas de datos en un transmisor (100) ; un procesador (118) para determinar el valor de un parámetro operativo dentro de dicho transmisor, siendo dicho parámetro operativo proporcional a una latencia entre dicho transmisor y un receptor, dicho procesador además para comparar con dicho parámetro operativo en un umbral predeterminado, dicho procesador además para controlar dicho codificador de voz para operar en un primer modo de operación si dicho parámetro operativo es inferior a dicho umbral predeterminado y para controlar dicho codificador de voz para operar en un segundo modo de operación si dicho parámetro operativo es superior a dicho umbral predeterminado.

11. El aparato de la reivindicación 10 en el que dicho primer modo de operación comprende una tasa fija de datos.

12. El aparato de la reivindicación 10 en el que dicho primer modo de operación comprende un conjunto de tasas de datos.

13. El aparato de la reivindicación 10 en el que dicho segundo modo de operación comprende una tasa fija de datos.

14. El aparato de la reivindicación 10 en el que dicho segundo modo de operación comprende un conjunto de tasas de datos.

15. El aparato de la reivindicación 10 en el que dicho primer modo de operación comprende una primera tasa de datos; y dicho segundo modo de operación comprende una segunda tasa fija de datos.

16. El aparato de la reivindicación 10 en el que dicho primer modo de operación comprende una tasa fija de datos; y dicho segundo modo de operación comprende un conjunto de tasas de datos. 10

17. El aparato de la reivindicación 10 en el que dicho primer modo de operación comprende un conjunto de tasas de datos; y dicho segundo modo de operación comprende un segundo conjunto de tasas de datos.

18. El aparato de la reivindicación 10 en el que dicho primer modo de operación comprende un conjunto de tasas 15 de datos; y dicho segundo modo de operación comprende una tasa fija de datos.

19. Un medio legible por ordenador que comprende instrucciones de ordenador para realizar un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1.

20. Un aparato para realizar un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende: un medio para operar un codificador de voz (104) en un primer modo de operación en un transmisor (100) ;

un medio para medir un parámetro operativo de dicho transmisor, siendo dicho parámetro operativo proporcional a una latencia entre dicho transmisor y un receptor; y un medio para operar dicho codificador de voz (104) en un segundo modo de operación si dicho parámetro 25 operativo supera un primer umbral predeterminado.


 

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